2027年空间科学研究水平整体跃升;2035年重点方向跻身国际前列;2050年重要领域国际领先,成为世界空间科学强国。
10月15日举行的国新办发布会上,中国科学院、国家航天局、中国载人航天工程办公室联合发布了我国首个国家空间科学规划《国家空间科学中长期发展规划(2024-2050年)》,围绕我国空间科学发展的基本原则、发展目标以及至2050年我国空间科学发展路线图等内容进行了阐述。
我国空间科学发展路线图分为3个阶段
第一阶段:至2027年
运营中国空间站,实施载人月球探测、探月工程四期与行星探测工程,论证立项5~8项空间科学卫星任务,形成若干有重要国际影响力的原创成果。
从空间X射线等多波段协同观测、X射线热重子探测、空间引力波探测探路者、太阳极轨探测等任务方向中遴选大型任务2~3项;从暗物质粒子探测、空间太赫兹高速成像巡天、空间超长波观测、空间红外观测、隐伏自然地物探测、透明海洋星座、全天候三维风观测、地球辐射能量收支探测、地球磁层跨尺度星座、日地L5点太阳探测、天基太阳射电阵列观测、人类活动痕迹精细观测、全球植被生物量时空格局、木星系统观测、系外行星探测等任务方向中遴选中小型和机遇型任务3~5项。
第二阶段:2028-2035年
继续运营中国空间站,论证实施载人月球探测、月球科研站等的科学任务,论证实施约15项空间科学卫星任务,取得位居世界前列的原创成果。
从空间高精度红外观测、天体引潮力对地震诱发作用综合观测、环日探测、空间高能、X射线探测、空间引力波探测等任务方向,以及至2027年规划阶段未立项的大型任务方向中遴选大型任务4~5项;从紫外天文观测、海洋能级星座、关键带跨圈层耦合过程观测、边界层热动力结构和化学成分观测、全球高精度地磁场星座、地应力观测、地球辐射带探测、空间天气探源、编队太阳高能探测、四极协同科学观测、地球动态变化观测、小行星探测、系外行星卫星探测等任务方向,以及至2027年规划阶段未立项的中小型任务方向中遴选中小型和机遇型任务10~11项。
第三阶段:2036-2050年
论证实施30余项空间科学任务,重要领域达到世界领先水平。
探索宇宙起源、探寻地外生命……我国空间科学5大主题有望突破
主题1:“极端宇宙”
探索宇宙的起源与演化,揭示极端宇宙条件下的物理规律。
优先发展方向包括暗物质与极端宇宙、宇宙起源与演化和宇宙重子物质探测。
拟解决的重大科学问题包括暗物质粒子本质和宇宙高能辐射来源,暗能量的本质,动态宇宙探测与暂现源物理机制,宇宙黑暗时代和再电离历史,恒星及行星系统起源与演化,重子物质循环与反馈等。
主题2:“时空涟漪”
探测中低频引力波、原初引力波,揭示引力与时空本质。
优先发展方向为空间引力波探测。
拟解决的重大科学问题包括超大质量黑洞和种子黑洞的形成及其与宿主星系的协同演化,黑洞附近强引力场精细结构及致密天体的分布和物理性质,检验早期宇宙学模型等。
主题3:“日地全景”
探索地球、太阳和日球层,揭示日地复杂系统、太阳—太阳系整体联系的物理过程与规律。
优先发展方向包括地球循环系统、地月综合观测、空间天气探测、太阳立体探测和外日球层探测。
拟解决的重大科学问题包括太阳磁活动特性和磁周期起源机制,太阳风扰动的三维传播与演化规律,太阳风—磁层跨尺度能量传输和耗散的机理,磁层—电离层—热层耦合,地球系统多圈层跨尺度相互作用,太阳风—星际介质相互作用的过程和机理等。
主题4:“宜居行星”
探索太阳系天体和系外行星的宜居性,开展地外生命探寻。
优先发展方向包括可持续发展、太阳系考古、行星圈层刻画、地外生命探寻和系外行星探测。
拟解决的重大科学问题包括月球深部物质、圈层结构及早期撞击历史,小行星/彗星起源与演化,火星宜居环境演化与生命信号,太阳风与木星磁层的相互作用,冰卫星和冰巨星宜居环境与生命信号探测,系外行星宜居性及生命特征等。
主题5:“太空格物”
揭示太空条件下的物质运动和生命活动规律,深化对量子力学与广义相对论等基础物理的认知。
优先发展方向包括微重力科学、量子力学与广义相对论和空间生命科学。
拟解决的重大科学问题包括微重力多过程耦合新体系下复杂流体物理基础理论,引力场中的量子效应、广义相对论高精度检验与新物理探索,地球生命的空间环境适应性和生存策略等。
到月球建科研站、到火星采样返回……
我国深空探测将这样干
国家航天局系统工程司司长杨小宇在10月15日举行的国新办发布会上介绍,我国未来在月球探测方面,将发射嫦娥七号、嫦娥八号。嫦娥七号要对月球南极环境和资源进行探测,嫦娥八号将开展月球资源就位利用的技术验证。
“嫦娥七号和嫦娥八号会构成正在论证的月球科研站基本型。”杨小宇说,两者还会联合对月球内部结构进行多物理场的综合探测。正在论证的国际月球科研站将持续开展科学探测研究、资源开发利用,包括一些前沿技术验证,是多学科、多目标、大规模的科技活动。
杨小宇表示,行星探测方面,将发射天问二号、天问三号、天问四号。天问二号将对小行星进行采样返回,首先对小行星进行环绕综合探测,然后采样返回,对小行星演化和太阳系早期历史进行研究;天问三号将进行火星采样返回,对火星环境进行探测;天问四号将对木星和木星的卫星进行研究,对木星空间和内部结构进行探测。
我国还将实施载人月球探测工程。中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任林西强介绍,将发挥好航天员在月面开展探测活动的独特优势,为我国探索地外天体提供更为广阔的历史机遇。
“我们将统筹利用首次载人登月前的飞行试验以及载人登月的任务机会,开展较大规模的空间科学实验,目前我们初步规划了月球科学、月基科学和资源勘查利用3个领域9大方向科学目标。”林西强说。
嫦娥六号带回的月背样品研究进展如何?杨小宇介绍,目前,科学家正对样品进行整理,初步的物理、化学成分和结构的探测已完成,发现了大量信息,如月球早期演化和月球背面火山活动的信息,也包含了记录采样点火山活动历史的玄武岩,还包括来自其他区域的一些非玄武岩物质。下一步将按照月球样品分发有关政策,开展后续研究工作。 据新华社、中国科学院